隧道襯砌施工技術的應用探討

【摘 要】本文結合實際施工工程，對隧道襯砌施工過程中，影響工程質量的因素進行分析，并提出加強施工技術的幾點對策。

【關鍵詞】隧道襯砌；施工；質量；技術

隨著我國社會發展步伐的加快，人們生活水平日益提高。公路、鐵路等交通建設工作正處于飛速發展階段，隧道工程所占比例有所增加。一直以來，有關隧道施工工程，大家普遍關注的是設計理念、支護手段、開挖工藝、安全措施等，缺乏對隧道襯砌施工質量的考慮，不利于隧道整體施工質量的提高。本文結合筆者多年工作經驗，提出隧道襯砌施工中引發質量問題的原因，并對具體策略進行分析與闡述。

1 影響隧道襯砌施工質量的因素

隧道襯砌施工是隧道工程的重要工序之一。但是以當前我國隧道工程的質量來看，經常出現各種病害，例如混凝土表面缺陷、水泡或氣泡缺陷、麻面缺陷，一些地段還出現了滲漏地下水、頂部空洞等問題，嚴重影響隧道質量，對長期運行的穩定性、安全性產生一定影響。有關隧道襯砌施工過程中，影響施工質量的主要因素如下：

1.1 表面氣泡

在隧道的弧形段，襯砌表面極易出現氣泡。主要由于在搗固混凝土過程中，混凝土漿液中的水泡浮起來，附著在模板表面，而不能排除。

1.2 沉降變形

由于隧道中地質和底層的特殊性，發生沉降變形十分普遍，不均勻沉降會帶來混凝土裂縫，對襯砌質量產生直接影響。

1.3 地下水腐蝕

在地下隧道環境中，水中含有鉀、鎂、鈉等元素，和水泥石中存在的氫氧化鈣發生置換作用，最終形成硫酸鈣。硫酸鈣和水泥熟料礦物發生水化作用，形成高硫型水化硫酸鈣，即鈣礬石。由于鈣礬石的溶解度比較低，會出現沉淀結晶現象，隨著鈣礬石晶體的長大，結晶越來越多，會造成混凝土膨脹裂縫。

1.4 施工縫錯臺

在隧道襯砌施工過程中，臺車是二次襯砌施工中必不可少的工具。但是在應用過程中，容易出現施工縫錯臺問題。主要由于以下原因：首先，制造臺車時，前后斷面尺寸不一致；在臺車使用過程中，容易出現變形，造成前后端的斷面局部尺寸不一致；其次，臺車缺乏支撐剛度，在混凝土的壓力作用下，產生模板向內的收斂變形現象，形成錯臺；再次，受到隧道中的彎曲曲線段影響，再加上臺車模板、接頭混凝土存在泥漿雜物等問題，也會造成模板與混凝土不能緊貼，出現錯臺現象；最后，臺車和襯砌混凝土之間的搭接較長，由于曲線外側的支頂問題，造成接縫不嚴，產生漏漿現象，形成錯臺。

1.5 光面爆破

在襯砌施工過程中，由于光面爆破的效果不佳，造成混凝土表面不平整，對防水板質量產生影響。一般情況下，噴射混凝土施工過程中，不會對欠挖部分進行處理，造成襯砌度不足。另外，由于噴射混凝土的平整度較差，再加上超挖部分沒有及時補平，防水板的掛設預留量欠缺等，造成灌注混凝土過程中，流體混凝土產生的側壓力，無法確保防水板與混凝土表面緊密相貼。因此，在噴射混凝土過程中，與防水板之間存在空隙甚至空洞，造成受力條件復雜化，襯砌混凝土的局部受力，容易產生剝落或開裂問題。

2 加強隧道襯砌施工技術的幾點對策

2.1 提高模板的架設質量

在正式開始澆筑混凝土之前，應該將施工場地清理干凈，最好水平線中線、開挖斷面的檢查工作，對于存在欠挖等不符合要求的問題，應及時提出并解決。

在搭設模板過程中，將拱部模板置放在拱架上。一般拱架利用木材或者鋼材制成，約2-3片，方便運輸和安裝。在設計拱架時，需根據實際情況而定，通過工點拼裝而成。如果需要凈空加寬，只需在拼接位置適當調整墊塊即可。在架設拱架時，應預留拱腳的標高沉落量。但是在實際施工中仍需根據情況調節。由于存在測量誤差，再加上施工等原因，在澆筑過程中，可能出現拱腳內擠現象，因此需要在架設拱腳時，拱頂和側面分別加高、加寬。有關墻架的構造形式，應該簡單、方便，利于拆裝。在架墻過程中，應該綜合考慮工作平臺。立墻架時，進行必要的測量定位處理，將墻基清理干凈，提高標高準確性。在曲墻式的襯砌中，應注意滿足和仰拱的銜接問題。

2.2 嚴格把控質量關

在隧道襯砌施工過程中，原材料也是確保施工質量的重要因素，主要從以下幾方面加強把握：①嚴格掌控砂石料的化學成本，避免化學指標超標的不合格產品進入現場，定期抽查供應商資格以及材料質量，尤其當巖性產生變化時，應該進行必要的實驗，確保材料合格；②加強對砂石料的物理成分控制，包括級配、強度、雜質含量等，尤其加強對生產設備、生產方法的控制，提高砂石料質量；③做好原材料的檢測工作，具備完善的質量檢測制度，加強對待檢產品、檢驗入庫以及處置不合格產品的處理限制，落實相關責任；④落實材料保管制度，避免出現混料或者二次污染現象。⑤加強混凝土摻合料的質量管理，杜絕不合格產品進場，加強對供應商的產品質量考核工作，為提高工程質量奠定基礎；⑥調試施工設備，加強材料管理，減少不必要的損失。在材料使用、機械維護過程中，必須樹立員工責任心，確保各項管理制度落實到位，為隧道襯砌施工質量提供根本保障。

2.3 防控襯砌表面的氣泡現象

首先，不能在泵車外再摻加生水。在隧道襯砌施工過程中，水灰比是非常重要的控制因素，如果自由水過多，就會在襯砌表面產生水泡、氣泡、麻面等缺陷。因此，嚴格按照設計的配合比進行混凝土攪拌，不能額外添加生水。結合工程實際情況，如果確實需要加水，應該經過相關人員確認，做好記錄工作，確保水和水泥的比例保持不變，提高混凝土強度。另外，還應加強對混凝土拌合物分層、不離析的控制。在弧形襯砌段的施工過程中，可在混凝土中適當加入減水劑，這樣減少混凝土的坍塌度。

2.4 做好混凝土養護工作

一方面，在施工現場配備一定數量的溫度與濕度測量儀器，加強環境溫度與濕度的標準研究和建設，測量的具體內容以工程的實際情況為出發點，大致包括出料溫度、施工期間的環境溫度、施工現場的澆筑出料溫度、圍巖溫度、拆模時的混凝土內外溫度等內容。另一方面，加強對養護工作的重視，根據施工階段的環境溫度與濕度情況，細化工藝手段，提高養護標準，建立臺賬制度，做好各項工作的規范建設，提高養護技術水平，確保襯砌施工質量。

2.5 隧道仰拱的腹模板施工

一方面，在隧道的曲邊墻腳位置，較容易產生混凝土的質量問題，歸根結底與沒有利用腹膜板相關。一方面，如果加設腹膜板必然增大施工成本；另一方面，加設腹膜板會增加工序，包括安裝、調節、拆模及清理等。如果在隧道圍巖仰拱位置的幾何尺寸不一致，那么腹膜板的幾何尺寸也會產生變化，提高腹膜板的應用數量。因此，在具體施工過程中，應該根據合同內容嚴格考核腹膜板的履約狀況，對于沒有采用腹膜板的施工工藝，則應加大考核力度。

2.6 錯臺現象的防范

在進行隧道襯砌施工之前，應該確保所有支撐的絲杠緊固到位，提高臺車整體受力能力。在臺車準備就緒之前，將臺車和混凝土搭接位置進行徹底清理，確保混凝土表面緊貼臺車；提高臺車的支撐力，在原有設計基礎上，臺車兩端位置再增加4-6個支撐絲杠，強化搭接部位的支撐力度。檢查臺車的前后斷面尺寸，減少誤差的存在。另外，在正式施工之前，還應準確確定中線位置，確保臺車中線和隧道中線一致性。

2.7 嚴格控制施工管理

目前，雖然隧道襯砌施工中的光面爆破技術日益成熟，但是往往思想認識不足，缺乏必要的管理手段，在成本或進度等方面過多控制，造成光面爆破效果不佳，始終存在超欠挖問題。因此，加強對光面爆破環節的重視，加強技術手段與管理手段，規范質量標準。在工程竣工驗收時，應該將光面爆破的質量檢測作為主要控制目標之一，提出超挖標準。通過良好的光面爆破，對整個隧道襯砌施工具有重要意義。

由上可見，在隧道襯砌施工過程中，為了提高施工效率與施工質量，降低成本、提高使用的穩定性與安全性，必須加強對技術手段的完善，提高隧道襯砌施工的重視程度，積極應用新觀念、新技術、新手段，提高設計與施工的合理性。

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